【正文】 .. 34 典型夾具的二維圖 ......................................................................................................... 37 典型零件的裝配圖 ......................................................................................................... 38 GA 的裝配圖 ................................................................................................................... 40 6 總結(jié) .................................................................................................................................... 42 附 錄 ...................................................................................................................................... 43 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 52 致 謝 ...................................................................................................................................... 53 1. 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 60 頁 1 緒論 我國汽車工業(yè)近況 汽車工業(yè)水平可以在很大程度上衡量一個(gè)國家的制造業(yè)水平。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。加入 WTO 十年以來，盡管面對著國外優(yōu)秀汽車企業(yè)的市場壓力，我國汽車工 業(yè)依然實(shí)現(xiàn)了最好最快的十年發(fā)展，如圖 所示。 20xx年，汽車產(chǎn)銷 1,842 萬輛和 1,851 萬輛，同比增長 %和 %。近些年來國家花大氣力對汽車工業(yè)進(jìn)行扶助，盡管取得了長足的進(jìn)步，但是仍然難望德日美等工業(yè)強(qiáng)國的項(xiàng)背。而汽車焊裝工藝和焊裝夾具的設(shè)計(jì)在整個(gè)工藝過程中的重要性是顯而易見的 [1]。 焊裝夾具在焊接中的作用 車身從一般感性上認(rèn)識既是汽車的薄壁沖壓外形，它對結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和工藝都有著嚴(yán)格的要求。因此，焊裝夾具設(shè)計(jì)直接決定著最終的車身質(zhì)量，其設(shè)計(jì)必須以車身主模型為依據(jù)。同時(shí)相比于以往，其能夠更好地確保焊接產(chǎn)品形狀尺寸誤差符合設(shè)計(jì)要求。在裝配時(shí)，夾具 必須使被裝配的元件獲得正確的位置和可靠的夾緊，并且在焊接時(shí)能阻止焊件產(chǎn)生變形。 5. 成本要低，制造時(shí)投資少，且要能源消耗小和管理費(fèi)用少。 8. 在同一個(gè)夾具上，定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式不宜過多，并且盡量只選用一種動力源。 UG NX 簡介 UG 是 Unigraphics 的縮寫，這是一個(gè)交互式 CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 與計(jì)算機(jī)輔助制造 )系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。幾乎所有飛機(jī)發(fā)動機(jī)和大部分汽車發(fā)動機(jī)都采用 UG 進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn) UG 在高端工程領(lǐng)域，特別是軍工領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 、工程和制造全范圍的開發(fā)過程。 NX 獨(dú)特之處是其知識管理基礎(chǔ)，它使得工程專業(yè)人員能夠推動革新以創(chuàng)造出更大的利潤。這些目標(biāo)使得NX 通過無可匹敵的全范圍產(chǎn)品檢驗(yàn)應(yīng)用和過程自動化工具，把產(chǎn)品制造早期的從概念到生產(chǎn)的過程都集成到一個(gè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理和協(xié)同的框架中 [5]。 NX 包含了企業(yè)中應(yīng)用最廣泛的集成應(yīng)用套件，用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程和制造全范圍的開發(fā)過程。 NX 具有高性能的機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能，為制造設(shè)計(jì)提供了高性能和靈活性，以滿足客戶設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 NC 加工： UGNX 加工基礎(chǔ)模塊提供聯(lián)接 UG 所有加工模塊的基礎(chǔ)框架，它為 UGNX所有加工模塊提供一個(gè)相同的、 界面 友好的圖形化窗口環(huán)境，用戶可以在圖形方式下觀測刀具沿軌跡運(yùn)動的情況并可對其進(jìn)行圖形化修改：如對刀具軌跡進(jìn)行延伸、縮短或修改等。 UGNX 的加工后置處理模塊使用戶可方便地建立自己的加工后置處理程序，該模塊適用于目前世界上幾乎所有主流 NC 機(jī)床和加工中心，該模塊在多年的應(yīng)用實(shí)踐中已被證明適用于 2～ 5 軸或更多軸的銑削加工、 2～ 4 軸的車削加工和電火花線切割 。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁 共 53 頁 2 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)式樣書的說明 設(shè)計(jì)項(xiàng)目主管根 據(jù)用戶提供的技術(shù)要求制訂設(shè)計(jì)式樣書。這種總體規(guī)劃提高了車身的焊裝精度，降低了車身精度的變化率。 被焊零件結(jié)構(gòu)分解圖 被焊零件明細(xì)（零件名、零件號、零件厚度和材料） 焊接設(shè)備和方法，焊點(diǎn)數(shù)量 焊點(diǎn)布置圖 MCP 圖標(biāo)明了車身裝配過程中需要設(shè)置夾具定位的位置，本圖中夾具的分布對稱可以保證焊接質(zhì)量，防止零件在焊接過程中變形的部位。 設(shè)計(jì)任務(wù)書的制作必須要在全面了解零件的形狀、焊裝過程和要求的前提下進(jìn)行，他既要保證設(shè)計(jì)的設(shè)備可靠、滿足使用要求，又要力爭設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造簡單、方便 [6]。 標(biāo)準(zhǔn)件 名稱與標(biāo)準(zhǔn)件號一致 例： YWB010412X35。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 53 頁 3 WH10 汽車焊裝夾具的具體設(shè)計(jì)過程 WH10 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)共需設(shè)計(jì) 6 套夾具，其中 H1/H3/S4/S8 與 S1/H2/H4/SS6/H6 與 S5/H S2 與 S3 結(jié)構(gòu)兩兩相同。而H1/H3/S4/S8 有 3 個(gè)壓點(diǎn)，兩個(gè)定位銷和 3 個(gè)支撐點(diǎn)，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以本文以此套夾具為例講解夾具的典型設(shè)計(jì)過程。在 GA 文件夾中建立 prt 文件： WH100000 按照絕對坐標(biāo)原點(diǎn)將焊槍、焊件等實(shí)體裝入 GA。選擇 PNL 對象后，再選擇基準(zhǔn)面作為刀具截出端面線。將草圖建立在用來截取斷面線的基準(zhǔn)面上即可。左側(cè)強(qiáng)調(diào)的氣缸桿與連接板旋轉(zhuǎn)軸之間 60mm尺寸由設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定，這種情況下夾具通常能夠打開。經(jīng)過詢問老師，自己決定建壓板臂設(shè)計(jì)成直角的形式可以更好的滿足實(shí)際的需要。如圖 所示，將草圖 link 到各個(gè)零件圖中進(jìn)行拉伸，完成夾具單元中各 加工件的基本建模。到此需要自己進(jìn)行設(shè)計(jì)的部分已經(jīng)完成。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 共 53 頁 4 WH10 汽車焊裝夾具設(shè)計(jì)的打開狀態(tài) 將夾具進(jìn)行模擬仿真之后，可以看出觀察其打開狀態(tài)的三維模型。因而必須對夾具進(jìn)行打開狀態(tài)的仿真。 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁 共 53 頁 定義構(gòu)件之間的運(yùn)動關(guān)系 JOINT 依次定義汽缸和連接板、壓板臂和連接板、壓板臂和汽缸頭為三個(gè)回轉(zhuǎn)副，其中由于連接板因沒有定義為連桿，所以前兩者為固定副。步數(shù)選擇 所示： 圖 選擇時(shí)間 點(diǎn)擊確定后，再點(diǎn)擊解算按鈕。見圖 所示。如圖 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 30 頁 共 53 頁 圖 以絕對坐標(biāo)方式安裝 編輯導(dǎo)出機(jī)構(gòu)的顯示 雙擊 WH100300MT 并將其設(shè)為顯示部件，點(diǎn)擊 命令將實(shí)體移入 11 層中，再設(shè)置 11 層為工作圖層。畫車線時(shí)的具體要求是將圖層設(shè)置為 51 層，將線型設(shè)置為白色 的細(xì)實(shí)線。最終要求在各角度的視圖中都形成一個(gè) “井 ”字。在進(jìn)行投影之前導(dǎo)入 my style 文件夾中的圖紙進(jìn)行調(diào)用，由于圖紙中保存了符合規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和許多已經(jīng)生成的符號，因而十分方便。 注意對于明細(xì)表里的編號與工件的對應(yīng)關(guān)系一定要認(rèn)真核對好，否則出現(xiàn)問題進(jìn)行修改時(shí)會有很大的麻煩。標(biāo)注完成后如下圖 和 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 39 頁 共 53 頁 圖 WH100301 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 40 頁 共 53 頁 圖 WH100301 零件圖 GA 的裝配圖 在導(dǎo)出 GA 的二維圖之前，考慮到一般 PNL 由大量曲面組成，在進(jìn)行二位投影時(shí)計(jì)算機(jī)運(yùn)動量極大可能會導(dǎo)致軟件運(yùn)行不流暢。在二維圖中僅顯示實(shí)體所在的 1 層和車線所在的 51 層。在整個(gè)過程中，考驗(yàn)的是學(xué)生對于專業(yè)知識的綜合運(yùn)用能力，而不是簡單的書本知識。夾具設(shè)計(jì)中既存在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，更多的是遵循國標(biāo)。軟件水平的提高很大程度上在于個(gè)人對軟件的使用頻率。 三、知識溫故而知新。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成不僅是對知識的測試，更是對能力的考核。同時(shí)也是對大學(xué)四年專業(yè)知識的一次梳理。焊裝夾具的設(shè)計(jì)是我在之前沒有接觸過的一個(gè)內(nèi)容，因此剛剛接到這個(gè)設(shè)計(jì)課題時(shí)感到一些棘手和緊張。在設(shè)計(jì)的過程中，許多問題的解決是通過與同組同學(xué)和相關(guān)課題設(shè)計(jì)的同學(xué)的討論中解決的。更感謝大學(xué)四年來學(xué)校的培育。一個(gè)人的知識與能 力是有限的，在相互學(xué)習(xí)的過程中，大家也都感到了自身的進(jìn)步。同時(shí)在方案的選擇上與細(xì)節(jié)的處理上，應(yīng)老師也提供了許多資料予以參考。在此期間，有很多意料之中的專業(yè)知識上的問題也有很多未曾料想到的生產(chǎn)實(shí)際帶來的問題，這些的最終解決 都離不開老師和同學(xué)的幫助。相信畢業(yè)之后，對專業(yè)設(shè)計(jì)更多的參與，這些問題的處理都會進(jìn)一步內(nèi)化為自己的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì) 這一寶貴機(jī)會促使我們重新拿起課本溫習(xí)知識內(nèi)容，在畢業(yè)之前再一次鞏固了本專業(yè)知識。隨著對軟件的不斷熟悉，漸漸地也對軟件的思想有了了解。這一點(diǎn)對將來的工作十分重要。同時(shí)，在溫故而知新的基礎(chǔ)上，也為自己更新了知識，更獲得了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 圖 GA 的二維圖 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 42 頁 共 53 頁 6 總結(jié) 半年的忙碌之后，畢業(yè)設(shè)計(jì)最終落下了大幕。所以對 PNL 實(shí)體點(diǎn)擊抽取曲線按鈕，點(diǎn)擊邊緣曲線操作，如圖 所示 [12]。如圖 所示： 圖 WH100300 裝配圖 典型零件的裝配圖 完成裝配圖后再按照以上的步驟完成零 件圖。 圖 另存視圖 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 35 頁 共 53 頁 圖 投影之前的設(shè)置 進(jìn)入制圖模式在選擇 A1 圖紙后，分別打開首選項(xiàng)下的制圖和注釋命令，按要求對視圖和注釋命令進(jìn)行設(shè)置 [11]。這樣會直接方便接下來的投影，具體的操作步驟如圖 所示，點(diǎn) 。先在 X\Y\Z 三個(gè)基本畫出 3 條車線。將整個(gè)實(shí)體選取，進(jìn)行如圖 所示的顯示設(shè)置。在回到運(yùn)動仿真中，雙擊 ，退出運(yùn)動仿真。解算無誤之后，點(diǎn)擊動畫按鈕進(jìn)行仿真。設(shè)置其速度為 5，如圖 所示： 中北大學(xué) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 共 53 頁 圖 設(shè)置速度 進(jìn)行夾具打開過程的模擬仿真 進(jìn)行解算方案的設(shè)置，由于氣缸留有 5 的行程余量。 打開狀態(tài)示意圖如下圖 所示： 啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊 啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊 啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊